JPH0464359A - 呼気補助機能付き胸郭外陰圧式人口呼吸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、患者に対する吸気と呼気の補助機能をそれぞ
れ備えた人工呼吸器に関する。

（従来の技術） 従来、呼吸不全患者に対して行われる機械式の人工呼吸
方法としては、鼻孔等から気管内にチューブを挿入し、
該チューブにより強制的に間歇的に陽圧をかける、気道
内陽圧式人工呼吸法か一般的に採用されている。しかし
ながらこの方法は、意識のない患者にとっては気道の確
保や気管内分泌物の吸引が行えて優れているか、意識の
ある患者にとっては、気道内のチューブの存在は極めて
苦痛であり、そのため、時には鎮痛剤、筋弛緩剤を必要
とすることかあったり、径口摂取や会話か不可能になる
などの問題がある。

このような苦痛や不便から患者を開放すべく、近時は胸
郭外陰圧式人工呼吸法が開発されて臨床使用されるに至
っている。この人工呼吸法は、胸、郭を剛性の高いシェ
ルで囲み、更にシェルを含む人体を気密性のジャケット
で覆い、シェル内部に通じる吸気孔から空気の吸引によ
る減圧と空気の流入による平圧復帰とを繰返して、胸郭
の外側に間歇的に陽圧を施すことにより胸郭を間欠的に
拡げて、自然呼吸と同じように吸気をさせるようになっ
ている。

（発明が解決しようとする課題） 前記の胸郭外陰圧式人工呼吸法は、その有効性が認識さ
れて臨床使用されているが、使用例の中には効果が顕著
でない例が見受けられる。

その中でも低換気の改善か得られない例として、末期的
筋ジストロフィー症などに見られる、筋収縮力の疲弊を
起因とする胸部縮小機能の障害によるものかある。この
例では、胸郭外に陽圧を付与して胸郭を拡げて肺内に大
気を取入れた後、平圧に戻して呼吸筋弾性による呼気を
図っても、筋収縮力がないため充分な呼気は得られない
という場合である。

したがって、本発明はこのような不具合を解決すること
を課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明における前記課題は、請求項第１項記載の、空気
出入口を有する可撓性のチューブを内蔵し、上半身に巻
付けて両端を結着する加圧バンドと、胸部を囲む高剛性
のシェルと、該シェルの上から人体を包む気密性のジャ
ケットと、前記加圧バンド内への陽圧の付与及び解除と
シェル内への陽圧の付与及び解除を交互に行う空気圧制
御装置とを備えることを特徴とする第１の手段、又は請
求項第２項に記載した、前記加圧バンドが胸部から腹部
にわたる上下複数段に区分されていて、下段から順次与
圧されることを特徴とする手段を同第１項に加えた第２
の手段によって解決される。

（作　用） 前記第１の手段によれば、加圧チューブへ圧縮空気を供
給して上半身外面に陽圧を付与することにより、上半身
を圧迫して呼気を補助し、次に該陽圧を解除した後、シ
ェル内を陽圧にして胸郭を拡げて吸気を補助する。また
前記第２の手段によれば呼気に際して腹腔部から胸腔部
までを段階的に圧迫するため、呼気が容易に行われる。

そして吸気の補助は第１の手段と同様に行われる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
において、Ａは患者、１は患者Ａの上半身即ち腹部から
胸部にわたって巻付けた加圧バンド、２は該加圧バンド
１の外側から患者Ａの胸郭を囲むシェル、３は該シェル
２の外側から患者Ａの体を首から膝にかけて気密に包囲
する気密ジャケットであり、４は加圧バンド内に陽圧を
給送する３組のホースからなる陽圧ホース群、５はシェ
ル２内に陽圧を付与する減圧ホース、６は空気圧制御装
置で該陽圧と陽圧を交互に付与するためのものである。

加圧バンド１は、第２図に示すようにマンシェツト状の
もので、布袋７の両端に面結合のベルベット式ファスナ
（例えば商標名マジックテープ）８．９が縫着され、中
間部が上下３段に分けられて夫々にゴムチューブ１１．
１２．１３カ挿入保持され、各チューブには布袋２外に
伸びる空気出入口１１ａ　、　１２ａ　５１３ａが設け
られている。

この加圧ハンド１は、第３図に示すように空気出入口Ｈ
ａ　、　１２ａ・・を前方にして下段のゴムチューブ１
１を腹部上に位置させ、上段のゴムチューブ１３を胸部
上に位置させて患者Ａの上半身に巻付け、背側てファス
ナ８．９を結合させて巻着し、各出入口１１ａ　、　１
２ａ　、　１３ａには、陽圧ポース群４を構成する陽圧
ホースｌｌｂ　、　１２ｂ　、　１３ｂか気密ジャケッ
ト３の気密穴１４を経て接続されている。　シェル２は
、第４図に示すように剣道の防具状をなしているが、剛
性の高い硬質プラスチックの前シェル１５と後シェル１
６の２部分に分かれていて両側のバックルＩ７、Ｉ７で
結合分解自在となっており、内面には人体に対する当り
を柔げるウレタンスポンジ１８が内張すされ、端縁には
軟いゴムチューブ１９．２ｏが添着サレ、また上縁には
バックル２２て結合分離する肩吊りバンド２１が一対取
付けられ、後シェル１６の内部には止めバンド２３が取
付けられている。そして、前シェル１５の前部には、ジ
ャケット３を貫通して減圧ホース５に接続する継手２４
が突設され、該継手２４にはジャケット貫通部で気密ジ
ャケット３を気密に結合するナツト２５が螺合されてい
る。

気密ジャケット３は、前記加圧バンド１とシェル２を外
側から気密に包囲すれば足りるものであるか、第５図に
示すように装着の便のため腕及び脚の一部をも包囲でき
る構造とされており、１枚の気密性シートを上辺２Ｂで
折返して前布２７と後布２８として胴部全体と４肢の一
部を包める形状に裁断し、上辺２６部にゴム紐入りでひ
たの多い首カバー２９を接続し、両脇と股下をファスナ
３０．３１で分離結合自在とし、腕部と脚部にバンド３
２．３３を設けて、これらにより着脱及び気密の維持解
除を容易にし、胴部のバンド３４で体に適合させるが、
該バンド３４は重要ではない。各バンド３２〜３４の両
端には結合用のベルベットファスナが設けられる。前布
２７の胸部には穴３５が明けられ、これに前記シェル２
の継手２４を内側から挿通して外側からナツト２５を螺
合して前布を挟圧することにより密封する。

空気圧制御装置６は、呼気相と吸気相の圧力を制御する
ものであり、呼気時胸郭外陽圧発生部３１と吸気時胸郭
外陰圧発生器３１からなる。陽圧発生部３０は、高圧空
気源へ継手３３で接続される高圧回路３２にフィルタ３
４、レギュレータ３５、絞り弁３６を経て３個の送気電
磁弁ＳＶＩ　、ＳＶ：、ＳＶ３が並列に接続され、各送
気電磁弁と直列に呼気弁ＥＶ＋　、ＥＶ２　、ＥＶ３か
接続され、各呼気弁ＥＶ１、Ｅｖ２、ＥＶ３ハ夫々流入
ポート３７と流出ホード３８を有し、両ポート３７．３
８は、前記陽圧ホース群４の陽圧ホースｌｌｂ　、　１
２ｂ　、　１３ｂに切換接続され、各流出ポート３８は
排気位置で流出側が空気抜き回路３９に接続する。

送気電磁弁ＳＶ＋　、ＳＶ２　、ＳＶ３の開閉時期は、
制御器Ｃ２のタイマＴ１、■２、■３て開放時間か少し
ずつ遅れるように制御される。また各呼気弁ＥＶ＋　、
Ｅ■２・・・は、高圧回路３２から分岐した空圧回路４
０の空圧で制御され、該空圧は、制御盤Ｃ１で回路４１
を経て制御される呼気弁駆動用電磁弁ＳＶ４で切換えら
れる。

次に吸気時胸郭外陰圧発生部３１は、シェル２の内部に
前記継手２５を介して連通ずる減圧ホース５と前記空気
抜き回路３９を合流させた負圧管４５に設けられる。該
負圧管４３の端末には負圧源としての大型ブロア４６か
接続され、中間には流量調節弁４７、吸気用逆リリーフ
弁４８、陰圧解除用逆リリーフ弁４９が接続され、これ
らはいずれも制御盤Ｃ２によって制御されると共に、陰
圧解除用逆リリーフ弁４９は、制御盤Ｃ２で制御される
吸呼気切換電磁弁Ｓ■５によって負圧管４５との連通部
分か開閉操作される。

この装置の使用方法は次のとおりである。患者Ａの前記
のように加圧バンド１、シェル２、気密ジャケット３を
順次装着して空気圧制御装置６を作動させ、呼気相と吸
気相が交互に生じるように自動制御する。呼気相におい
ては、まず制御盤Ｃ２により吸呼気切換弁ＳＶ５が開い
て負圧管４５内が陰圧解除逆リリーフ弁４９で設定され
た圧力となり、次に制御盤Ｃ１により呼気弁駆動用電磁
弁ＳＬが開いて呼気弁ＥＶ、〜ＥＶ３の流入ポート３７
ヲ連通状態になるように切換え、次に送気電磁弁ＳＶ＋
−３Ｖ３は開弁用タイマＴ１〜Ｔ３によって順次開き、
まず下段のゴムチューブ１１に送気して陽圧により腹腔
を圧迫し、ｔ１秒後後中のゴムチューブ１２に送気して
腹腔と胸腔の中間部を圧迫し、１２秒後後上のゴムチュ
ーブ１３に送気して胸腔を１３秒圧迫し、１．＋１２＋
１３−１秒の間呼気を行なわせる。この呼気時に、制御
盤Ｃ２により呼気切換電磁弁ＳＶ５か開いて陰圧解除用
逆リリーフ弁４９を負圧管４５に連通し、該逆リリーフ
弁４９の設定圧まで気密ジャケット３及びシェル２の内
部の陽圧を減少させる。

前記を秒経過後、呼気弁駆動用電磁弁ＳＬが閉じて回路
４０の圧力を低下させると、呼気弁ＥＶ、〜ＥＶ、は図
示の状態に戻り、ゴムチューブ１１〜１３内の空気は、
流出ポート３８、空気抜き回路３９を紅て陰圧解除用逆
リリーフ弁４９の設定圧で吸引排出されて平圧に近い圧
力になる。

次の吸気相においては、吸呼気切換弁ＳＶ５を閉じると
、流量調節弁４７で設定の吸引流量並びに逆リリーフ弁
４８で設定した最大吸引圧までシェル２内に陽圧か生し
、同時にゴムチューブ１１．１２．１３内も呼気弁ＥＶ
、〜ＥＶ３の各流出ポート３８を介して負圧管４５に接
続しているためシェル２内の前記陽圧と同圧力になる。

その結果患者の胸郭及び腹部の外側か陽圧になり、該胸
郭及び腹部か拡がって肺内に大気か取り入れられる。

次いて呼気相に移るとき、前記のように陽圧解除逆リリ
ーフ弁４９か開いて負圧管４５、減圧ホース５を介して
シェル２内の負圧は解除され、然る後加圧バンド１への
陽圧の付与が行われる。

以上の呼気相及び吸気相を繰返すことにより人工呼吸か
行われるか、呼気相においてタイマ■、〜Ｔ３を同時に
作動するように設定し、ゴムチューブ１１〜１３を同時
に加圧するようにしてもよい。また３個のゴムチューブ
からなる加圧バンドに代えて、幅の広い１個又は２個の
ゴムチュブ又は多数のゴムチューブを有する加圧バンド
としたり、高圧回路３３と負圧管４５を補給付きの昇圧
ポンプ２、蓄圧器等を介して接続して閉鎖回路とする等
の変更を行うこともてきる。

（発明の効果） 本発明は、患者に対して呼気と吸気の補助を共に行うこ
とができるので、末期的筋ジストロフイー患者のように
、筋収縮力が微弱で胸郭縮小機能に障害のある患者の呼
吸を補助できる効果を奏することかできる。しかも施術
中患者に苦痛や不便を与えることは殆ど無い効果かあり
、また施術に人力を要しないから労力の節減にも役立つ
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の使用状態を示す斜視図、第２図
は加圧バンドの正面図、第３図は同しく装着図、第４図
（ａ）　（ｂ）及び（Ｃ）はシェルの正面図、側面図及
び平面図、第５図は気密ジャケットの斜面図、第６図は
空気圧制御装置の回路図である。 １・・加圧バンド ２・・シェル ３・・・気密シャケ５．ト １１． １２． ６・・・空気圧制御装置 １３・・・ゴムチューブ 第２図 特 代 許 出 理 願 人 人 木 北 成 欣 俊 外３名 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気出入口を有する可撓性のチューブを内蔵し、
   上半身に巻付けて両端を結着する加圧バンドと、胸部を
   囲む高剛性のシェルと、該シェルの上から人体を包む気
   密性のジャケットと、前記加圧バンド内への陽圧の付与
   及び解除とシェル内への陰圧の付与及び解除を交互に行
   う空気圧制御装置とを備えることを特徴とする、呼気補
   助機能付き胸郭外陰圧式人口呼吸器。
2. （２）前記加圧バンドが胸部から腹部にわたる上下複数
   段に区分されていて、下段から順次与圧されることを特
   徴とする、請求項（１）記載の呼気補助機能付き胸郭外
   陰圧式人口呼吸器。